浙江省嘉兴市2019届高三上学期期末考试物理试卷

动力学的奠基人是英国物理学家(　　 ),他于1687年出版了名著《自然哲学的数学原理》这部著作中，他提出了三条运动定律，是整个动力学的基础

A. 伽利略　　 B. 爱因斯坦　　 C. 牛顿　　 D. 阿基米德

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近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适．图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图象，取t=0时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的运动，下列说法正确的是（  ）

A. 依据运动学定义方法，“加速度的变化率”的单位是m/s2

B. 在2秒内，汽车做匀减速直线运动

C. 在2秒内，汽车的速度减小了3m/s

D. 若汽车在t=0时速度为5m/s，则汽车在2秒末速度的大小为8m/s

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关于摩擦力，下列说法正确的是（　 ）

A. 运动的物体不可能受静摩擦力作用

B. 物体受摩擦力作用时，一定受到弹力作用

C. 手握瓶子，握得越紧越不容易滑落，因为静摩擦力越大

D. 同一接触面上可能同时存在静摩擦力与滑动摩擦力

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物体沿直线以恒定加速度运动，它的位移与时间的关系是单位是m，t单位是，则　　

A. 它的初速度为

B. 2s末的速度为0

C. 2s末的速度为

D. 4s 末的速度为0

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火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损．为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（　　）

A. 减小内外轨的高度差　　 B. 增加内外轨的高度差

C. 减小弯道半径　　 D. 增大火车质量

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如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1、L2都能发光。后来由于某种故障使灯L2突然变亮（未烧坏），电压表的读数增大，由此可推断，这故障可能是

A. 电阻R1断路　　 B. 电阻R2短路

C. 灯L1两接线柱间短路　　 D. 电阻R2断路

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一质量为0.8 kg的球固定在支杆AB的上端，支杆AB的下端固定在升降机上，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，如图所示，已知绳的拉力为6 N，重力加速度g取10 m/s2，则以下说法正确的是

A. 若升降机是静止状态，则AB杆对球的作用力大小为6 N

B. 若升降机是静止状态，则AB杆对球的作用力大小为8 N

C. 若升降机是加速上升，加速度大小5 m/s2，则AB杆对球的作用力大小为 N

D. 若升降机是减速上升，加速度大小5 m/s2，则AB杆对球的作用力大小为 N

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假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，如图所示，“嫦娥三号”飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。关于“嫦娥三号”飞船的运动，下列说法正确的是　 (　 )

A. 轨道Ⅰ的半长轴大于轨道Ⅱ的半长轴，因此飞船在轨道Ⅰ的动能小于轨道Ⅱ过A点时的动能

B. 飞船沿轨道Ⅱ到近月点B时，需要点火加速后才能进入轨道Ⅲ

C. 飞船沿近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动时，轨道速度为

D. 由v=r可知，飞船在轨道Ⅲ运行的速度是轨道Ⅰ的3倍

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如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成角的力拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成角的力推物块时，物块仍做匀速直线运动。若和的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为

A. 　　 B. 　　 C. 　　 D. 1-

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两块竖直放置的平行正对的金属板构成一个平行板电容器。电容器左板接地，右板与静电计相连，在距离两板等距离的A点处有一个带电小球在静电力与细绳牵引下处于静止状态。若将左极板向右移动靠近A点后系统再次平衡，下列说法中正确的是()

A. 若带电小球仍处在A点处不移动，小球所受静电力增加

B. 验电器指针偏角变大

C. 带电小球的电势能减小

D. 带电小球将向右移动

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如图所示，O为斜面的底端，在O点正上方的A、B两点分别以初速度vA、vB正对斜面抛出两个小球，结果两个小球都垂直击中斜面，击中的位置分别为P、Q（图中未标出）。OB=AB，空气阻力忽略不计，则（　 ）

A. OP=OQ　　 B. OP=4OQ　　 C. vA=vB　　 D. vA=vB

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如图所示，空间中存水平方向的匀强电场和匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直，在正交的电磁场空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场方向成60°夹角且处于竖直平面内，一质量为m，带电量为q（q＞0）的小球套在绝缘杆上，当小球沿杆向下的初速度为v0时，小球恰好做匀速直线运动，已知重力加速度大小为g，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E=，小球电荷量保持不变，则以下说法正确的是（　 ）

A. 小球的初速度

B. 若小球沿杆向下的初速度为，则小球将沿杆做加速度不断增大的减速运动，最后停止

C. 若小球沿杆向下的初速度为，则小球将沿杆做加速度不断减小的减速运动，最后停止

D. 若小球沿杆向下的初速度为，则小球从开始运动到稳定过程中，克服摩擦力做功为

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如图所示，A、B两小球用轻杆连接，A球只能沿内壁光滑的竖直滑槽运动，B球处于光滑水平面内，不计球的体积．开始时，在外力作用下A、B两球均静止且杆竖直．现撤去外力，B开始沿水平面向右运动．已知A、B两球质量均为m，杆长为L，则下列说法中不正确的是（　　 ）

A. A球下滑到地面时，B球速度为零

B. A球下滑到地面过程中轻杆一直对B球做正功

C. A球机械能最小时，B球对地的压力等于它的重力

D. 两球和杆组成的系统机械能守恒，A球着地时的速度为

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如图所示，实线与虚线分别表示振幅（A）、频率（f）均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是 （　　 ）

A. P、N两质点始终处在平衡位置

B. 随着时间的推移，质点M将向O点处移动

C. 从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，此时位移为零

D. OM连线中点是振动加强的点，其振幅为2A

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如图所示。是某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象。则由图象可知（　　 ）

A. 遏止电压与入射光的频率无关

B. 该金属的逸出功等于hv0

C. 图象的斜率表示普朗克常量h

D. 入射光的频率为3v0时，产生的光电子的最大初动能为2hv0

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以下说法中正确的是（　　）

A. 如甲图是α粒子散射实验示意图，当显微镜在A、B、C、D中的A位置时荧光屏上接收到的α粒子数最多．

B. 如乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时吸收了一定频率的光子能量．

C. 如丙图是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针发生了偏转，则此时验电器的金属杆带的是正电荷．

D. 如丁图是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性．

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用如图1装置“验证机械能守恒定律”。在高处固定电磁铁，通电时吸住小铁球（图中未画出电磁铁），断电后小铁球由静止开始下落，通过正下方的光电门。光电门可上下移动但始终位于铁球球心的正下方。请按实验要求完成题中空白内容。

（1）安装并调整好器材。用游标卡尺测量铁球的三个互相垂直的直径，取平均值为测量值d。其中某次测量的示数如图2，该读数为________cm。

（2）让电磁铁通电吸住小铁球，测量并记录球心到光电门的距离H．释放小铁球，记录它通过光电门的时间t。

（3）改变光电门位置，重复步骤（2）多次，得到多组H、t数据，在坐标图中描点连线，得如图3直线，算出斜率k。若在实验误差范围内，k=_________（用当地重力加速度g、铁球直径d表示），则实验成功。

（4）若第（3）问算出的k值大于理论值的百分比超出实验误差允许范围，则原因可能是_______

A．空气阻力太大

B．铁球通过光电门时，球心偏离光电门

C．铁球通过光电门时，用平均速度替代了瞬时速度

D．测H时，上端不是球心而是电磁铁底部

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某实验小组描绘规格为“2.5V  0.6W”的小灯泡的I-U特性曲线，实验室提供下列器材：

A．电流表A1（量程为0～25mA，内阻约2Ω）

B．电流表A2（量程为0～300mA，内阻约0.2Ω）

C．电压表V1（量程为0～3V，内阻约3kΩ）

D．电压表V2（量程为0～15V，内阻约15kΩ）

E．滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流1.5A）

F．滑动变阻器R2（0～1000Ω，额定电流0.5A）

G．直流电源（电动势6V，内阻忽略不计）

H．电键一个、导线若干

（1）实验中所用的电流表、电压表和滑动变阻器分别选择__________（填选项前的字母）．

A．　   　 B．   　 C．     D．  

（2）若采用如图1所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表的右端应与电路中的____点相连（选填“a”或“b”）

（3）开关闭合之前，图1中滑动变阻器的滑片应该置于____端（选填“c”、“d”或“cd中间”）

（4）测量后，该小组根据实验数据，利用Excel拟合出小灯泡的I-U特性曲线如图2所示．结合所画出的I-U特性曲线，现将一个电动势为3.6V，内阻为12Ω的电源只与该小灯泡组成电路，则该小灯泡的实际功率约为_______W．（结果保留两位有效数字）

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某同学利用单摆测定当地的重力加速度。

（1）实验室已经提供的器材有：铁架台、夹子、秒表、游标卡尺。除此之外，还需要的器材有________。

A．长度约为1 m的细线

B．长度约为30 cm的细线

C．直径约为2 cm的钢球

D．直径约为2 cm的木球

E．最小刻度为1 cm的直尺

F．最小刻度为1 mm的直尺

（2）该同学在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间，如图甲所示，秒表的读数为________s。

图甲

（3）该同学经测量得到6组摆长L和对应的周期T，画出L–T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图乙所示。则当地重力加速度的表达式g=________。处理完数据后，该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，这样________（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算。

图乙

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如图为高山滑雪赛道，赛道分为斜面与水平面两部分，其中斜面部分倾角为37°，斜面与水平面间可视为光滑连接。某滑雪爱好者连滑雪板总质量为75kg（可视为质点）从赛道顶端静止开始沿直线下滑，到达斜面底端通过测速仪测得其速度为30m/s。然后在水平赛道上沿直线继续前进180m静止。假定滑雪者与斜面及水平赛道间动摩擦因数相同，滑雪者通过斜面与水平面连接处速度大小不变，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）滑雪者与赛道间的动摩擦因数；

（2）滑雪者在斜面赛道上受到的合外力；

（3）滑雪者在斜面滑雪赛道上运动的时间及斜面赛道的长度

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轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ＝0.5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动。重力加速度大小为g。

（1）若P的质量为m，求P到达C点时对轨道的作用力；

（2）它离开圆轨道后落回到AB上的位置与A点之间的距离；

（3）若P能滑上圆轨道，且不脱离圆轨道，求P的质量的取值范围。

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如图所示，在空间有两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ磁场边界AA′与DD′的间距为H，磁场方向垂直纸面向里；区域Ⅱ磁场足够宽，其上边界为CC′，磁场方向垂直纸面向外，CC′与DD′的间距为L．现有一质量为m、边长为L（L＜H）、电阻值为R的正方形线框abcd由AA′上方某处自由落下，恰能匀速进入区域Ⅰ磁场，当线框ab边刚进入区域Ⅰ磁场时，区域Ⅰ内磁场就开始均匀增加，经时间t，线框cd边刚要离开区域Ⅰ磁场时，区域Ⅰ内磁场为2B且此后保持不变。线框cd边刚要进入边界CC′前瞬间线框的速度大小为，线框ab边刚要进入边界CC′前瞬间线框的电功率为P，重力加速度为g，空气阻力不计，求：

（1）线框的cd边刚要进入边界CC′前瞬间线框的加速度；

（2）线框的cd边从AA′运动到CC′过程中线框产生的热量；

（3）线框从cd边到达AA′运动到ab边到达CC′所经历的时间

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水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图。图中为一级真空加速管,中部处有很高的正电势， 、两端口均有电极接地(电势为零)； 、左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场； 为二级真空加速管,其中处有很低的负电势, 、两端口均有电极接地(电势为零)。有一离子源持续不断地向端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子,离子初速度为零,均匀分布在端口圆面上。离子从静止开始加速到达处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离,成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变)；这些正二价离子从端口垂直磁场方向进入匀强磁场，全部返回端口继续加速到达处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子，成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变)，接着继续加速获得更高能量的离子。已知端口、端口、端口、端口直径均为L, 与相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力,不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化, ， ，求：

(1)离子到达端口的速度大小v；

(2)磁感应强度度大小B；

(3)在保证(2)问中的B不变的情况下,若端口有两种质量分别为、，电荷量均为e的的负一价离子,离子从静止开始加速,求从端口射出时含有m1、m2混合离子束的截面积为多少。

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